[发明专利]一种在圆柱形钛钉表面的近红外响应功能涂层的制备方法及应用

权利要求书

1.一种在圆柱形钛钉表面的近红外响应功能涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、钛钉预处理；

S2、钛钉上生长二氧化钛纳米管：将步骤S1中处理好的钛钉放入电解液中并接在阳极上，阴极接管状石墨电极，所述钛钉正好置于所述管状石墨电极的中间，阳极氧化反应电压为35～45V，常温下反应170～190min，经过超声、干燥和煅烧后得到钛钉/二氧化钛纳米管；

S3、合成金纳米粒子和碳量子点；

S4、将步骤S3中所述金纳米粒子和碳量子点负载至钛钉表面二氧化钛纳米管上，得到钛钉/二氧化钛纳米管/金纳米粒子/碳量子点。

2.根据权利要求1所述的一种在圆柱形钛钉表面的近红外响应功能涂层的制备方法，其特征在于：

步骤S4中所述负载方法：步骤S3中所述金纳米粒子和碳量子点的溶液按照体积比1：2的比例混合得到混合溶液，并将步骤S2中得到的钛钉/二氧化钛纳米管垂直放置在所述混合溶液中，在真空环境中负载24h，之后在50℃下干燥24h。

3.根据权利要求1所述的一种在圆柱形钛钉表面的近红外响应功能涂层的制备方法，其特征在于：

步骤S2中所述电解液的制备方法：称取0.34g的氟化铵，将其溶解到5mL水中配制成氟化铵溶液，量取95mL的去离子水，将去离子水和配好的氟化铵溶液混合作为电解液；

在所述阳极氧化反应后将钛钉在乙醇中超声后干燥，除去钛钉上面的硅胶和铜丝，在450℃下煅烧2个小时。

4.根据权利要求1所述的一种在圆柱形钛钉表面的近红外响应功能涂层的制备方法，其特征在于：

步骤S1中所述钛钉预处理方法为：将直径为1mm、长度为6mm的钛钉用砂纸表面打磨后，依次用丙酮、乙醇和去离子水清洗，将所述钛钉干燥之后用刻蚀液刻蚀2分钟，再用铜丝把所述钛钉的一端缠绕一圈，用硅胶把所述铜丝缠绕钛钉的一端包裹住，常温下干燥6小时；

所述刻蚀液为硝酸、氢氟酸和去离子水的体积比为4:1:5的混合溶液。

5.根据权利要求1所述的一种在圆柱形钛钉表面的近红外响应功能涂层的制备方法，其特征在于：

步骤S3中所述金纳米粒子的制备方法：将0.01wt.％的氯金酸溶液油浴锅中加热并搅拌，在温度达到100℃时加入3mL的1wt.％的柠檬酸钠溶液，保持温度搅拌20min，停止加热冷却到室温，加入400mg的PVP后搅拌24h，以13000rpm离心30min，收集沉淀并用去离子水清洗3次，最后把金纳米粒子浓缩在8mL的去离子水中避光保存；

步骤S3中所述碳量子点的制备方法：将2g乙二胺和2g柠檬酸溶解到20mL的乙醇放入反应釜中，180℃反应3h，以3000rpm离心15min除去反应液中的大颗粒沉淀，并用1000Da的透析膜透析48h除去离子和小分子杂质，避光4℃保存。

6.采用权利要求1至5中任一权利要求所述的方法制备的一种在圆柱形钛钉表面的近红外响应功能涂层在医用植入钛钉的应用，其特征在于：以808nm激光照射表面具有所述近红外相应功能涂层的钛钉15min。